二维湍流盖驱动空腔流动分析 - 2022世界杯八强走地

从我们体内的血液流动到大气流动，湍流有无限的变化。日常生活让我们对流体的湍流有了直观的认识;在空中旅行中，人们经常听到“乱流”这个词，通常与系安全带有关。通过障碍物或翼型的气流在边界层中产生湍流，形成湍流尾迹，这通常会增加气流对障碍物施加的阻力。大部分的大气或海洋流不能准确地预测，它们属于湍流的范畴，即使在大的行星尺度上也是如此。星系看起来非常像在混合层等湍流中观察到的漩涡，从某种程度上说，它们是湍流宇宙的漩涡。在航空、水力学、核工程和化学工程、海洋学、气象学、天体物理学和内部地球物理学中也有许多紊流的例子。对这一物理现象的清楚理解是应用科学中最基本和最重要的问题之一。

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你需要解决的控制微分方程是沿X和Y方向的动量方程，它们出现在传奇的Navier-Stokes方程，连续性方程和压力泊松方程中。这个问题可以用Local-Lax Friedrich的方案来解决。这里的初始条件和边界条件的应用与通常的流体流动问题略有不同。朗读下一段以理解边界条件。

问题描述:

在这个项目中，你必须找到一个不同雷诺数的解决方案，即在配置网格上的盖子驱动腔从1到10000，最后，你必须将结果与文献中可用的精细网格解决方案进行比较。

项目描述:

Lid-Driven腔:盖驱动的空腔流动问题可能是计算流体动力学领域研究最多的流体问题之一。腔流几何结构的简单性使问题易于编码和应用边界条件等。尽管这个问题在很多方面看起来很简单，但空腔内的流动保留了所有的流动物理，因为在空腔的角落出现了反向旋转的漩涡。受激空腔流动在精度、数值效率等方面都是数值方法的基准问题。

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连续性方程:物理学中的连续性方程是描述某种量的输运的方程。当应用于诸如动量这样的守恒量时，它是特别简单和有力的。
FDM:这是一种离散化技术，用于数值分析求解微分方程近似导数。在这里，我们将空间和时间离散到N个数据点中，我们将数据存储在那里，并随着时间的推移不断更新。

项目实施:

模拟流体流动的计算算法是将控制方程离散化，然后将控制方程的偏微分方程转化为超越方程或代数方程。在项目的初始阶段，您必须使用FDM执行同样的操作。
离散化的代数方程通常在离散化的计算域上求解，称为网格或网格。您必须通过使用C编程语言编写一组逻辑来创建这个网格。
然后利用离散化方程，编写一组代码，通过计算求解。
将溶液进行多次交互作用，直到精确度达到10e-4，达到研究状态。
求解后绘制出不同雷诺数下的各种等高线。在适当的位置捕捉中心旋涡、右下旋涡和左下旋涡。
将您的结果与现有研究论文中的解决方案进行比较。

项目简介:在这个项目结束时，您将学习如何模拟基于不同网格大小的湍流流体流场。

软件要求:

DevC + +:您将需要使用devc++软件编写逻辑并多次与解决方案进行交互。
Gnuplot:此外，还需要像Gnuplot这样的绘图软件来绘制结果数据并比较解决方案。

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二维空腔流动中的湍流分析

2022世界杯亚洲区赛程表时间 •发表:2018-10-18•最后更新:2022-04-18

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二维空腔流动中的湍流分析

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